JPH0663466U - 鉄道車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軌間に応じて車両の車輪の間隔を変更する。 【構成】 レール２上を走行する車両３の台車５には車
軸モータ１０を内蔵した車輪１１が配設されている。
又、台車５には車輪１１を支持する車輪フォーク７に固
着されたロッド１４を押引する油圧シリンダ１３が設け
られている。車輪１１の間隔は油圧シリンダ１３のロッ
ド１４に押引されて標準軌及び狭軌に適合するように制
御される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は鉄道車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、鉄道の車両が走行するために地上に敷設されたレールは敷設された路線 によってレールの間隔（以下軌間という）が異なっている。例えば新幹線の路線 は標準軌でレールが敷設され、在来線の路線は主に標準軌より間隔の狭い狭軌で レールが敷設されている。

【０００３】 狭軌で敷設されたレールは急なカーブを設けることができる。又、敷設する場 所もあまりとらず、全体として軽量の構造にすることができる。従って、路線の 建設費はすくなくてすむ。

【０００４】 標準軌で敷設されたレール上を走行する車両は狭軌上を走行する車両に比べて 横方向の安定性が得られるので車両の走行速度を上げることができる。 近年、新幹線が在来線を走行する要望がある（ミニ新幹線）。異なる路線の間 で車両の相互乗り入れをすることで、商品の流通を促進し、貨物と旅客の輸送単 価を低減することができる。又、旅客は車両を乗り換える必要がなくなるので、 鉄道を利用しやすくなる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、在来線の車両は狭軌に適合する車輪の台車を用いているので、標準軌 に適合した車輪の台車に交換しなければ標準軌の線路を走行することはできない 。台車を交換する作業には運転士の他に多く駅員を必要とし、多くの交換時間を 要するおそれがある。

【０００６】 しかも、車両には車輪を駆動する電動機が車両の台車に搭載されているものと 車体に搭載されて台車の車輪に伝達されているものがある。車体側に搭載された 電動機によって走行する車両では電動機の回転を台車に伝達する機構を接続しな おす必要があるので、伝達の機構が複雑になり台車を交換のみを交換することは できない。

【０００７】 又、車輪の間隔を変更しようとすると、車輪を駆動する電動機の回転を車輪に 伝達する機構の長さの変更や取り付ける位置を移動させなければならないので、 車輪の間隔を容易に変更することはできない。

【０００８】 本考案の目的は、簡単な構造で車輪の間隔を変更することができ、異なった軌 間の路線を自由に走行することができる鉄道車両を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記問題点を解決するために本考案は、標準軌又は狭軌の軌間で敷設されたレ ール上を電動機で駆動される車輪で走行する鉄道車両において、敷設されたレー ルの軌間に応じて車輪の間隔を変更する車輪間変更手段と、車輪を駆動する電動 機を車輪に内蔵したことを要旨とする。

【００１０】

【作用】

このように構成された本考案は、車輪を駆動する電動機を車輪に内蔵し、車輪 の間隔を車輪変更手段にて変更することで、標準軌及び狭軌で敷設されたレール 上を走行することができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例を図１〜図３に従って説明する。 図１に示すように、地面１に所定の間隔で敷設されたレール２上を走行する車 両３がある。車両３には車体４を支持する台車５が設けられている。

【００１２】 台車５は金属製の平面長方形の枠体に形成され、対角線に梁が設けられている 。台車５の４隅上部及び中央上部には枕バネ６が固着されて車体４を支持してい る。枕バネ６は空気バネ等で構成され、台車５の振動が車体４に伝わらないよう にしている。

【００１３】 又、台車５には円柱状の摺動軸７が台車５前後端に左右方向に突出形成されて いる。摺動軸７は、左右一対の車輪フォーク８の上端に設けられた摺動孔８ａが 嵌挿され、同車輪フォーク８を摺動可能に支持している。

【００１４】 車輪フォーク８の下端は２本の平行な車軸支持部９が形成され、車軸支持部９ の先端には車軸モータ１０を内蔵した車輪１１が設けられている。車軸モータ１ ０はアウターロータ型の電動機であって、固定子が車軸支持部９に固着され、回 転子が前記レール２上を転動する車輪１１が一体回転するように固着されている 。

【００１５】 又、車輪フォーク８の車軸支持部９と摺動孔８ａの間には緩衝器１２が設けら れて車輪１１から台車５に伝わる振動を緩和している。 前記摺動軸７の下部には車輪間変更手段としての油圧シリンダ１３が摺動軸７ と平行に固着されている。油圧シリンダ１３の両端にはロッド１４が内挿されて いる。ロッド１４の先端には前記車輪フォーク８が緩衝器１２の上部で固着され て図示しない制御装置によって左右同時に伸縮するように制御されている。

【００１６】 前記油圧シリンダ１３には車輪１１の間隔を固定するための車輪間固定具１５ が回動可能に支持されている。車輪間固定具１５には標準軌固定部１５ａと狭軌 固定部１５ｂが左右一対にもうけられている。車輪間固定具１５は図示しない駆 動装置に駆動され、車輪フォーク８に標準軌固定部１５ａ又は狭軌固定部１５ｂ が係合する固定位置と、車輪フォーク８と標準軌固定部１５ａ又は狭軌固定部１ ５ｂが係合しない退避位置とに回動配置される。車輪１１は油圧シリンダ１３に よって標準軌又は狭軌に対応する間隔になったときに標準軌固定部１５ａ又は狭 軌固定部１５ｂが車軸フォーク８に係合して車輪１１の間隔を固定する。又、車 輪間固定具１５はヨウダンパーとなっており、車輪１１の揺動をおさえている。

【００１７】 地上に敷設されたレール２を図３に示す。図３の左側には前記レール２が標準 軌で敷設してあり、右側には狭軌で敷設してある。標準軌と狭軌の間には軌間変 更域が設けられている。軌間変更域にはレール２が左側から右側に向かって軌間 が連続的に変化するように敷設されている。

【００１８】 次に、このように構成された鉄道車両の作用を説明する。 まず、狭軌で敷設されたレール２上を走行する車両３が標準軌で敷設されたレ ール２上を走行しようとするときについて説明する。

【００１９】 今、車両３は狭軌で敷設されたレール２（図３において右側）を走行している 。この時、車輪１１は車輪フォーク８に固着されたロッド１４に引かれて図１の ２点鎖線で示す位置に制御され固定されている。又、車輪間固定具１５は駆動装 置により係合位置に配置され、車輪間固定具１５の狭軌固定部１５ｂが車輪フォ ーク８に係合している。

【００２０】 車両３が狭軌で敷設されたレール２上を走行している間に、駆動装置は車輪間 固定具１５を退避位置に配置して、車輪間固定具１５の狭軌固定部１５ｂと車輪 フォーク８の係合をはずす。

【００２１】 次に、車両３は狭軌で敷設されたレール２と標準軌で敷設されたレール２の間 に設けられた軌間変更域を非常にゆっくりと走行する。この時、制御装置は軌間 変換域の軌間にあうように油圧シリンダ１３を制御してロッド１４を押し出すの で、ロッド１４の先端に固着された車輪フォーク８の間隔が徐々に広がっていく 。従って、車輪１１の間隔は徐々に広がっていく。

【００２２】 車両３が軌間変更域を通過すると制御装置は油圧シリンダ１３の制御を停止す る。次に、駆動装置は車輪間固定具１５を係合位置に配置するので、車輪間固定 具１５の標準軌固定部１５ａが車輪フォーク８に係合して車輪フォーク８を固定 する。この時、車輪１１の間隔は地上に敷設されたレール２の標準軌に対応して いる。従って、車両３は標準軌で敷設されたレール２上を走行することができる 。

【００２３】 次に、標準軌で敷設されたレール２上を走行する車両３が狭軌で敷設されたレ ール２上を走行しようとするときについて説明する。 今、車両３は標準軌で敷設されたレール２（図３において左側）を走行してい る。この時、車輪１１は車輪フォーク８に固着されたロッド１４に押されて図１ の実線で示す位置に固定されている。

【００２４】 車両３が標準軌で敷設されたレール２上を走行している間に、駆動装置は車輪 間固定具１５を退避位置に配置して、車輪間固定具１５の標準軌固定部１５ａと 車輪フォーク８の係合をはずす。

【００２５】 次に、車両３は狭軌で敷設されたレール２と標準軌で敷設されたレール２の間 に設けられた軌間変更域を非常にゆっくりと走行する。この時、制御装置は軌間 変換域の軌間にあうように油圧シリンダ１３を制御してロッド１４を引き戻すの で、ロッド１４の先端に固着された車輪フォークの間隔も徐々に狭くなっていく 。従って、車輪８の間隔は徐々に狭くなっていく。

【００２６】 車両３が軌間変更域を通過すると制御装置は油圧シリンダ１３の制御を停止す る。次に、駆動装置は車輪間固定具１５を係合位置に配置するので、車輪間固定 具１５の狭軌固定部１５ｂが車輪フォーク８に係合して車輪フォーク８を固定す る。この時、車輪１１の間隔は地上に敷設されたレール２の狭軌に対応している 。従って、車両３は狭軌で敷設されたレール２上を走行することができる。

【００２７】 このように本実施例の鉄道車両においては、車両３が狭軌で敷設されたレール ２と標準軌で敷設されたレール２の間に設けられた軌間変更域を走行する。この とき、車両３の車輪１１の間隔は軌間変更域のときに軌間に応じて油圧シリンダ １３に押引されて変更される。従って、狭軌で敷設されたレール２上を走行する 車両３と標準軌で敷設されたレール２上を走行する車両３が相互に乗り入れるこ とができる。又、車輪１１は車輪１１を駆動する車軸モータ１０を車輪１１に内 蔵したので、車軸モータ１０から車輪１１に回転を伝達する機構が不要となり車 輪１１の間隔を容易に変更することができる。

【００２８】 なお、本考案は上記実施例に限定されることはなく、本考案の趣旨から逸脱し ない範囲で以下のようにしてもよい。 （１）上記実施例では両端にロッド１４を設けた油圧シリンダ１３を用いたが 、左右の車輪１１に別々に油圧シリンダ１３を用いるようにしてもよい。又、１ つの油圧シリンダ１３で台車５の前後の車輪１１の間隔を変更するようにしても よい。

【００２９】 （２）上記実施例では車輪１１の間隔を変更するために油圧シリンダ１３を用 いたが、空気シリンダ等のシリンダを用いてもよい。又、図４に示すようにギア 構造を用いて車輪１１の間隔を変更するようにしてもよい。

【００３０】 （３）上記実施例では電車の台車５に応用したが、ディーゼル機関車等の鉄道 車両に応用してもよい。この場合にはディーゼルエンジンで発電した電力を用い て車軸モータ１０を駆動するようにする。又、旅客用又は貨物用等の車両３に応 用してもよい。

【００３１】 （４）上記実施例では全ての車輪１１に車軸モータ１０を設けたが、台車５の 前方又は後方の左右の車輪１１に車軸モータ１０を設けるようにしてもよい。 （５）上記実施例では枕バネ６を車輪フォーク８の内側に設けたが、車輪フォ ーク８の外側に設けてもよい。又、枕バネ６と緩衝器１２を別々に設けたが、い ずれか一方のみを設けてるようにしてもよい。

【００３２】 （６）上記実施例では狭軌で敷設されたレール２と標準軌で敷設されたレール ２の間に軌間が徐々に変化する軌間変更域を設けたが、狭軌で敷設されたレール ２と標準軌で敷設されたレール２を同じ場所に設けてクレーン等で車両１を持ち 上げて車輪１１の間隔を変更するようにしてもよい。

【００３３】 （７）上記実施例では車軸モータ１０にアウターロータ型の電動機を使用した が、ディスク型等の電動機を使用してもよい。又、誘導モータ等の電動機を使用 使用してもよい。

【００３４】 （８）上記実施例ではヨウダンパー及び車輪１１の間隔の固定具として標準軌 固定具１５，狭軌固定具１６を設けたが、１本の固定具で標準軌及び狭軌の固定 具としてもよい。

【００３５】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案の鉄道車両によれば、車輪を駆動する電動機を車 輪に内蔵し、車輪の間隔を車輪変更手段にて変更することで、標準軌及び狭軌で 敷設されたレール上を走行することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す正面図である。

【図２】本考案の一実施例を示す一部側面図である。

【図３】本考案の鉄道車両が走行する軌間変更域の平面
図である。

【図４】本考案の別例を示す正面図である。

【符号の説明】

２…レール、３…車両、４…車体、５…台車、８…車輪
フォーク、１０…車軸モータ、１１…車輪、１３…油圧
シリンダ、１４…ロッド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】標準軌又は狭軌の軌間で敷設されたレール
   （２）上を電動機（１０）で駆動される車輪（１１）で
   走行する鉄道車両において、 敷設されたレール（２）の軌間に応じて車輪（１１）の
   間隔を変更する車輪間変更手段（１３）を設けるととも
   に、車輪（１１）を駆動する電動機（１０）を車輪（１
   １）に内蔵したことを特徴とする鉄道車両。